Сорбция широко применяется для глубокой очистки сточных вод в химической, нефтехимической промышленности, на транспорте, цветной и черной металлургии и других отраслях промышленности. Во многих случаях без этого метода невозможно выдержать санитарные требования по сохранению чистоты водоемов или техническое условие на качество воды при повторном использовании сточных вод в замкнутых циклах водного хозяйства предприятий. Удаление биологически жестких, в том числе токсичных органических веществ в прямоточных системах водного хозяйства, обеспечение кондиционирования воды перед ионообменной и электродиализной очисткой, перед повторным использованием стоков в производстве, вот перечень задач успешно решаемых на основе использования сорбционной очитки. Немаловажным достоинством сорбционной технологии является простота аппаратурного оформления и возможность полной или частичной автоматизации всего процесса в целом, а также отдельных его частей. К преимуществам сорбционного метода очистки относятся: возможность удаления загрязнений чрезвычайно широкой природы практически до любой остаточной концентрации независимо от их химической устойчивости и управления процессом. В качестве сорбентов используются различные искусственные и природные пористые материалы, имеющие развитую или специфическую поверхность: золы, коксовая мелочь, торф, силикагели, алюмогели, активные глины, пенополистирол и другие. Наиболее эффектными сорбентами являются активные угли различных марок.
Активные угли применяются в промышленности как адсорбенты для разделения и очистки веществ в газовой и жидких фазах, в качестве катализаторов и носителей катализаторов, хемосорбентов и осушителей. Эффективное использование угля для решения той или иной производственной задачи возможно при соответствии его качества (пористая структура, природа поверхности, состав минеральной части, механическая прочность) условиям проведения технологического процесса.
По природе активированные угли принадлежат к группе графитовых тел. Для них используются углесодержащие материалы растительного происхождения. Ископаемые угли, каменноугольные полукоксы и др. Существуют два основных способа получения активных углей: Парогазовый метод активирования (процесс частичного "выжигания" углеводородных соединений из угля-сырца и окисление самого углерода за счет кислорода воздуха, пара и углекислого газа) и активирование углей органическими добавками (термическое разложение материала угля-сырца в присутствии неорганических добавок). В зависимости от способа и условий получения активированные угли могут резко отличаться природой поверхности, которая в свою очередь может меняться при хранении в присутствии кислорода воздуха и воды. Активированный уголь обладает каталитической активностью в ряде химических реакций: окисления, галогенирования, дегидрохлорирования, дегидратации, полимеризации и др.
Большое значение во всех случаях применения углей имеет пористая структура. Для углей характерно полимодальное распределение объема пор по размерам, наличие нескольких узких максимумов на кривой распределения объема пор по эффективным ресусам.
При адсорбции веществ с малыми размерами молекул определяющую роль играет мелкопористая структура, по характеру которой все активные угли делятся на две группы: с узким и широким распределением микропор. Угли первой группы характеризуются одной разновидностью микропор. Угли второй группы - двумя и более.
Однако применение активных углей не всегда экономически целесообразно, что связано с их относительно высокой стоимостью и проблемами регенерации. Поэтому возникает вопрос о расширении сырьевой базы получения сорбентов, в частности, активных углей.